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以下是關(guān)于活性炭應(yīng)用現(xiàn)狀分享

活性炭纖維在揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理中的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著有機(jī)化工產(chǎn)品在工業(yè)中的廣泛應(yīng)用，進(jìn)入大氣中的有機(jī)污染物越來越多，主要是低沸點(diǎn)、易揮發(fā)的有機(jī)物(VOCs)。它們主要來源于石油化工行業(yè)所排放的廢氣;造紙、油漆、涂料、采礦和紡織等行業(yè)所排放的有機(jī)溶劑。其中工業(yè)生產(chǎn)中的涂裝業(yè)是廢氣污染嚴(yán)重的行業(yè)，涂料則是起主導(dǎo)作用的要素。涂裝作業(yè)中所使用的涂料，大部分為溶劑性涂料，其溶劑含量為60%左右，這部分溶劑后都散發(fā)到作業(yè)環(huán)境和大氣中去，不但浪費(fèi)資源，而且給工人的健康和大氣環(huán)境造成危害，其中70%左右的溶劑在工人噴涂及流平階段揮發(fā)，通過抽風(fēng)系統(tǒng)排出，30%左右的溶劑在工件涂層固化階段前期，通過固化設(shè)備的排氣系統(tǒng)排出。目前，我國常用涂料所產(chǎn)生的廢氣種類有三苯(苯、甲苯、二甲苯)、苯乙烯環(huán)己酮、丙酮、松節(jié)油，甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、溶劑汽油、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯等。其中，溶于水的有丙酮、醇類等;微溶于水的有醋酸乙酯、醋酸丁酯等，不溶于水的為三苯等。綜觀國內(nèi)外該類有害氣體的治理技術(shù)，一類是采用焚燒和催化燃燒的凈化技術(shù)，另一類是吸附后的回收利用技術(shù)。從符合可持續(xù)發(fā)展的要求看吸附法更為適用。由于ACF具有優(yōu)良的吸附脫附性能，可有效地將生產(chǎn)中產(chǎn)生的低沸點(diǎn)化合物、脂肪族化合物及VOCs等危害人體健康的有機(jī)溶劑脫除并回收，因此ACF起著替代顆粒和粉末活性炭在有機(jī)廢氣處理中的作用。

4.1 含苯系物廢氣處理

在噴漆行業(yè)中，大量的苯、甲苯、二甲苯等有機(jī)廢氣排放到空氣中，嚴(yán)重污染大氣環(huán)境，金毓荃等用比表面積為1200m2/g。纖維絮片單層厚度2mm的活性炭纖維處理苯系廢氣，當(dāng)在濾速為0.20m/s以下時，ACF對苯、甲苯、二甲苯及其混合物的凈化效率高達(dá)90%以上，ACF對3種不同物料的凈化效率依次是鄰二甲苯>甲苯>苯;在濾速為0.20m/s，ACF對苯系混合物的吸附容量為195mg/g左右;對ACF進(jìn)行脫附后再進(jìn)行吸附，連續(xù)14次實驗其結(jié)果基本保持不變。汪明光等開發(fā)了活性炭纖維吸附處理含甲苯廢氣技術(shù)，并用熱風(fēng)解吸工藝進(jìn)行了實驗。在中試實驗裝置中，活性炭纖維用量510kg，裝料厚度50mm下經(jīng)過吸附、脫附實驗，進(jìn)口濃度為1600mg/m3的廢氣吸附1h，每公斤ACF的吸附量為0.22～0.25kg甲苯。用熱風(fēng)反吹吸附后的裝置可達(dá)到解吸的目的，在脫附開始15～20min內(nèi)，脫附率可達(dá)80%以上。

中國石化集團(tuán)揚(yáng)子石化公司貯運(yùn)廠204棧臺共有裝卸車鶴管24套，用于裝卸苯及二甲苯，裝車過程產(chǎn)生的有害氣體，原設(shè)計由尾氣總管，經(jīng)氣流分離罐、排氣筒高空排放。由于排放氣中芳烴濃度較高，棧臺周圍環(huán)境中苯含量超標(biāo)，影響職工的身體健康。當(dāng)在棧臺尾部設(shè)計了一套FAC吸附—解吸裝置后，回收溶液中苯含量高達(dá)97%，效益可觀。

4.2 醋酸丁酯廢氣處理

目前，許多涂裝行業(yè)采用醋酸丁酯作溶劑，故生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的含醋酸丁酯廢氣，造成污染。孫彤等用活性碳纖維作為吸附材料，以恒溫恒壓的空氣作載氣，通過鼓泡法配置一定濃度的醋酸丁酯氣體，當(dāng)氣速為0.06m/s時，ACF平衡吸附量近600mg/g，實驗結(jié)果表明，在溫度、氣體流速、氣體濃度3個因素中，溫度對ACF的平衡吸附量影響，隨著溫度的升高，ACF對醋酸丁酯的平衡吸附量下降，傳質(zhì)系數(shù)減少，穿透層高度增大。

4.3 含烷烴廢氣處理

徐雪峰等以ACF為吸附材料，采用吸附法對含環(huán)己烷有機(jī)廢氣進(jìn)行吸附、回收、凈化處理，運(yùn)行結(jié)果表明，在廢氣量為50～300m3/h，廢氣含環(huán)己烷質(zhì)量百分率為0.1～1.34%的條件下，用活性炭纖維進(jìn)行吸附解吸，環(huán)己烷的回收率達(dá)88%，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。在感光膠片的生產(chǎn)過程中有大量的二氯甲烷廢氣排出。李守信等在二氯甲烷廢氣的治理工程中，設(shè)計采用三箱吸附系統(tǒng)，當(dāng)廢氣流量為10000m3/h，廢氣中二氯甲烷濃度為3000mg/m3的條件下，設(shè)備裝置經(jīng)過半年時間，運(yùn)行狀況一直良好，吸附效率一直保持在97%以上，大大改善了大氣環(huán)境，每年凈收益達(dá)7514萬元。

4.4 甲醇廢氣處理

陸安慧等研究了PAN基炭纖維預(yù)氧氈、炭氈、空氣氧化氈、KOH活化氈對甲醇這種有極性的小分子的吸附性能實驗。實驗發(fā)現(xiàn)活化程度高的ACF對甲醇蒸氣表現(xiàn)出較高的吸附能力。P.Navarri等對二甲醛和乙酸乙酯利用炭纖維材料進(jìn)行吸附處理，著重研究了不同碳纖維、纖維層數(shù)、不同氣體以及氣體濃度間的關(guān)系，取得了較好的效果。ACF吸附容量大而且脫附速度快，在溶劑回收方面也得到應(yīng)用。在回收質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2000×10-6的含酮混合溶劑中，回收率達(dá)98%，在回收丙酮、二氯乙烯、三氯乙烯的應(yīng)用中，回收率均高于97%。